Question

【題目】如圖甲所示電路，電源電壓保持不變，小燈泡L標有“6V1A”字樣，只閉合開關S、S1，滑片從一端調至另一端時，得到電壓表示數與電流表示數的關系如圖乙所示；只閉合開關S和S2，在某區間內調節滑動變阻器，得到小燈泡L的U-I圖象如圖丙所示，請根據圖像求解：

（1）R1的電阻是多少Ω?

（2）滑動變阻器R2的最大阻值是多少Ω?

（3）只閉合開關S和S2，當滑動變阻器接入阻值為10Ω吋，滑動變阻器兩端的電壓為多少V?

Answer 1

【答案】(1) 10Ω；(2) 40Ω；(3)6V．

【解析】

(1)只閉合開關S、S1，電阻R1與滑動變阻器R2串聯，電壓表測R1兩端的電壓，電流表測電路中的電流，由圖乙選取一點，根據歐姆定律可算出R1的阻值；

(2)根據串聯電路電流的規律確定電路中最小電流，根據歐姆定律和串聯的規律求出變阻器連入電路中的最大電阻；

(3)只閉合開關S、S2，燈泡L與滑動變阻器R2串聯，電壓表測燈泡L兩端的電壓，電流表測電路中的電流，當滑動變阻器接入某個已知阻值時，根據歐姆定律和串聯的規律可列出此時燈泡的電壓與電流的關系式，然后對照圖丙找出對應點，再根據串聯電路電壓的規律求出滑動變阻器兩端的電壓．

(1)只閉合開關S、S1，電阻R1與滑動變阻器R2串聯，電壓表測R1兩端的電壓，電流表測電路中的電流，由圖乙選取一點可得，，根據歐姆定律可知，R1的阻值：

；

(2)由圖乙可知電流最小值為，電源電壓為，根據歐姆定律可知，電路中的總電阻為：

，

則滑動變阻器的最大電阻為：

；

(3)只閉合開關S、S2，燈泡L與滑動變阻器R2串聯，電壓表測燈泡L兩端的電壓，電流表測電路中的電流，當滑動變阻器接入10Ω時，根據歐姆定律和串聯的規律可知：

，

，

對照圖丙找出對應點：，滿足上式要求，則此時滑動變阻器兩端的電壓為

9V-3V=6V．

答：(1)R1的阻值為10Ω；(2)滑動變阻器R2的最大電阻為40Ω；(3)只閉合開關S、S2，當滑動變阻器接入10Ω時，滑動變阻器兩端的電壓為6V．